Estudio de propagación de grietas por fatiga en un acero inoxidable austenítico metaestable

Abstract

Este proyecto evalúa el comportamiento de la propagación de grietas en un acero inoxidable austenítico metaestable, el AISI 301. Este acero puede transformar una parte de su microestructura en martensita bajo deformación aplicada. Las experiencias han sido llevadas a cabo en el Centro de Integridad Estructural y de Fiabilidad de materiales de la ETSEIB-UPC durante el primer semestre del curso escolar 2009 - 2010. Se estudia cuatro tipos de aceros AISI 301, cada uno tiene una cantidad diferente de martensíta inducida por deformación. En primer lugar, se estudiaran las características microestructurales de estos aceros. Esto significa que se reconocerá la fase austenítica y las diferentes fases de martensita. Se caracterizará también estos materiales a través de los ensayos de tracción y de dureza que permitirán la verificación de sus parámetros físicos. La parte fundamental de este proyecto estará basada sobre el estudio de propagación de grieta por tracción en resonancia de los materiales, se distinguen dos campos distintos: por un lado, se evalúa el cambio de volumen positivo de los dos lados de la grieta inducidos por las concentraciones de tensión y la creación eventual de martensita. Por otro lado se analiza la trayectoria que sigue la propagación de esta grieta en la microestructura del material. La resistencia a la fatiga de los aceros de diferente contenido de martensita se efectuará estudiando el crecimiento de las grietas en éstos. Se analizará el trazado de las curvas de tenacidad en función de la velocidad de crecimiento de las grietas. Se observará también la creación de bandas de deslizamiento y las trayectorias preferentes que siguen las grietas según la presencia o no de martensita. En conclusión, se harán ensayos de dureza para caracterizar el tamaño de la zona afectada por los cambios de volumen y la creación de martensita.